天然气压缩机厂成都课件

第五章 动力部分有关技术问题
影响爆燃的因素: 压缩比； 点火定时； 混合气浓度； 发动机转速； 进气温度； 燃料气进气压力； 冷却水温度增加。
第五章 动力部分有关技术问题
7.天然气发动机废气中的有害成份： CO 0.5～3 g/kw.h CxHy 2.7～8.2 g/kw.h NOx 7～20 g/kw.h 8.惯性力和惯性力矩： 1.合理布置曲轴错角，使得各列同一瞬时的惯性力有相位差，可以起
推出ZTY低速整体式天然气发动机—压缩机系列。
第三章 ZTY整体式压缩机结构概述
ZTY整体式压缩机由动力部分、压缩部分和共用基础件、 运动件、润滑、冷却系统、空冷器、仪表控制系统组成。
第三章 ZTY整体式压缩机结构概述
第四章 动力部分工作原理
动力部分为二冲程，自然进气，活塞底 泵扫气的天然气发动机，其工作原理如图：
较高 复杂 一般 一般 一般 低
回转式 0.2~1 0.1~500 变化小
一般 较简单 高 较长 大多很高 较高，上万
离心式
0.2~15 10~3000 流量随排气压力
变化大 一般 简单 高 长 高
轴流式
0.2~0.8 200~10000 流量随排气压
力变化大 较高 简单 高 长 高
第二章 整体式压缩机的发展历史
(4)膨胀过程
第四章 动力部分工作原理
第四章 动力部分工作原理
(5)排气过程 ZTY整体机组排气温度与负荷的关系：
排气温度℃
负荷﹪
400r/min机组
机型 440r/min机组
0
188
188
100
400
438
98
392
429
95
387
422
90
377
411
80
356
388
75
346
377
第四章 动力部分工作原理
率下降。工作变得不稳定、转速下降、有较大振动； (3) 冷却系统过热（冷却水、润滑油温度均上升）； (4) 排气中断续出现黑烟和火星； (5) 气缸盖过热、漏水。
第五章 动力部分有关技术问题
爆燃引起的后果： (1) 气缸等机件的温度升高，冷却系统过热，热损失增加，发动 机功率和经济性下降； (2) 活塞和气门烧坏，轴瓦破裂； (3) 气缸盖损坏，破裂； (4) 缸盖螺栓断裂； (5) 火花塞绝缘体破坏。
（3）角度式压缩机 1）V型压缩机 2）L型压缩机 3）W型压缩机 4）扇形压缩机 5）星形压缩机
第一章 压缩机分类
6.各种压缩机热力性能与结构特性比较
比较内容 排气压力MPa 容积流量m3/min 流量稳定性
绝热效率 结构复杂性 可靠性 寿命 加工要求 转速
往复式 0.2~32 0.1~400 变化较小
从上述可知，动力部分工作过程是由进气开始，历经压 缩，燃烧，膨胀，排气等一系列连续过程形成。而这些 过程是在曲轴旋转一周完成的，称为二冲程循环。
第四章 动力部分工作原理
(1)进气过程 (2)压缩过程 (3)燃烧过程
a.燃料和空气混合气的成分 b.混合气的分配 c.点火提前角 d.转速 e.负荷
第四章 动力部分工作原理
由于填料将机身油池与动力缸工作室完全隔开，使动力 缸与机身气腔组成了一个扫气室。在活塞向外止点运动 时，这个扫气室就形成局部真空，与大气形成压差，压 缩进气阀弹簧使阀片开启，新鲜空气存留于扫气室。当 活塞向曲轴端运动时，扫气室空气压力升高，单向阀阀 片关闭，此时被封闭的空气压力提升到0.2-0.5kg/cm2， 形成了一台有效的扫气泵，扫气发生在作功冲程终了， 吸入和排气口打开时。
压缩机技术简介
主讲:李德禄 成都天然气压缩机厂
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
压缩机分类概述 整体式压缩机的发展历史 整体式压缩机结构概述 动力部分工作原理 动力部分有关技术问题
目录
第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
压缩部分工作过程 压缩机仪表控制系统 压缩机故障诊断技术简介 离心式压缩机简介 燃气轮机简介
1907年，瑞典阿特拉斯推出世界首台热泡点火的内燃机—往复式空气压缩机组； 1909年，美国库伯能源公司第一台天然气发动机—压缩机诞生； 1930年，美国Monobles柴油摩托式压缩机问世，其为立式、二冲程、4缸、无十
字头； 1958年，美国库伯能源公司推出DPC低速整体式天然气发动机—压缩机系列； 1993年，成都天然气压缩机厂在吸收消化国外先进技术的基础上，通过再创新，
第五章 动力部分有关技术问题
动力缸润滑油量（升/天）:
ZTY85 ZTY170 ZTY265 ZTY470 ZTY630
1.717 3.434 5.353 9.494 12.726
影响润滑油耗量过多的原因: (1) 加注油量过多，一般初期将油量调至正常的两倍，正常运行后，油量应 减少（1升=30433滴，470机组为200滴/分）。动力缸积碳是注油量过多。 注油量过大和注油量不足同样有害。 (2) 曲轴箱加油过多 (3) 密封部位损坏、泄露 (4) 刮油环磨损 (5) 活塞杆拉伤
喷射式
第一章 压缩机分类
2.按气体压力分类
风机 压缩机
名称 通风机 鼓风机
低压压缩机 中压压缩机 高压压缩机 超高压压缩机
排气压力 <15kPa 0.015~0.02MPa >0.2~1.0MPa >1.0~10MPa >10~100MPa >100MPa
第一章 压缩机分类
3.按压缩级分类 (1)单级压缩级 (2)两级压缩级 (3)多级压缩级
五 动力部分有关技术问题
整体式机组发动机的能量平衡如下：
热量（MJ/h） 项目
总热量 机械能 冷却水带走的热量 随废气带走的热量 散入大气中的热量 其它
ZTY85 1021.19
306 242.Biblioteka Baidu3 306.35 61.58 104.43
ZTY170 2042.38
612 482.74 612.71 123.29 211.64
Q=Qe+Qr+Qc+Qs+Qd 式中：Q——每小时燃烧燃料所放出的总热量（kJ/h）
Qe——转换为有用功的热能（即机械能）（kJ/h） Qr——随废气排出带走的热量（kJ/h） Qc——冷却水带走的热量（kJ/h） Qs——其它损失的热量（kJ/h） Qd——散入大气中的热量（kJ/h）
第五章 动力部分有关技术问题
机型
ZTY265 3183.71
954 759.46
955 191.8 323.45
ZTY310 ZTY470 3724.34 5106.55
1116 1692 888.4 1347 1117.3 1416.33 224.84 261.82 377.8 389.4
ZTY630 7059.15
2268 1805 2117.74 325.61 542.8
(6)ZTY整体式 机组配气定时
第五章 动力部分有关技术问题
1. 热耗率和燃料消耗率 整体式机组热耗率
机型 ZTY85 ZTY170 ZTY265 ZTY310 ZTY470 ZTY630
热耗率kJ/kW·h 12014 12014 12014 12014 11865 11205
第五章 动力部分有关技术问题
ZTY85 ZTY160 ZTY265 ZTY310 ZTY470 ZTY630
进水温度℃ 74 74 74 74 74 74
63 63 63 63 63 63
出水温度℃ 82 82 82 82 82 82
71 71 71 71 71 71
动力缸 压缩缸
冷却水带走的热量MJ/h 242.83 482.74 759.46 888.4 1347 1805
4.按容积流量分类 名称 微型压缩机 小型压缩机 中型压缩机 大型压缩机
容积流量m3/min <1 1~10 >10~<100 ≥100
第一章 压缩机分类
5.活塞式压缩机按结构形式分类 （1）立式压缩机 （2）卧室压缩机 1）一般卧式压缩机 2）对置型压缩机 3）对称平衡型压缩机 a. M型压缩机 b. H型压缩机
第五章 动力部分有关技术问题
tr——废气排出时的瞬时温度 Gr——废气排出的瞬时流量 Gp——空气的平均摩尔等压比热（千卡/公斤摩尔·℃） Gpr〞——废气的平均摩尔等压比热（千卡/公斤摩尔·℃） Qr计量算热比器较中复冷杂却，，一即般可可直用接简测单量的排方气法所测带得走。的通热常量将。排出的废气引到特殊的 Qc=4.18x[GcxCs（t1-t2）] （kJ/h） Gc——冷却水的重量流量（kg/h） Cs——冷却水的比热（kJ/kg·℃） t1——进水温度（℃） t2——出水温度（℃）
第五章 动力部分有关技术问题
4. 整体式机组润滑油需要量和油耗过高的原因 动力缸润滑油需要量=0.0202xP（L/d） P——功率（kW） 压缩缸润滑油需要量=（0.023xDxsxn+22852xpd）×10-6 填料润滑润滑油需要量=（0.0345xdxsxn+5147xpd）×10-6 上式中D——气缸直径 mm s——冲程 mm n——转速 r/min d——活塞杆直径 mm pd——排气压力 MPa 含硫气压缩缸的润滑率为正常润滑率的两倍
第五章 动力部分有关技术问题
5. 整体式机组冷却水需要量 根据夹套水需带走的热量和进出水的温差确定，即:
m3/h
W——需冷却水带走的热量 J/h Cp——水的比热 Cp=4180J/kg·K t1——进水温度 K t2——出水温度 K
第五章 动力部分有关技术问题
ZTY整体式机组冷却水需要量
机组型号 ZTY85 ZTY160 ZTY265 ZTY310 ZTY470 ZTY630
第四章 动力部分工作原理
压缩冲程
扫气过程
动力冲程
第四章 动力部分工作原理
当活塞向缸头运动时,首先关闭吸入口，然后关 闭排气口，封住吸入的燃料和空气。当接近外 止点位置，由火花塞点火燃烧，燃烧后的气体 压力和温度升高，推动活塞向曲轴端运动，当 活塞运动到不能遮住排气口时，使燃烧后的废 气排出，当活塞进一步向曲轴端运动时吸入口 打开，存留于扫气室中有一定压力的空气进入 气缸，取代存留废气。
Q=V·Hu
kJ/h
V——每小时的燃料耗量 Nm3/h
Hu——燃料的低热值 kJ/Nm3
Qe=3.6×103xN
kJ/h
N——发动机的有效功率 kW
Qr=4.18x（M2xGTxGpr〞xtrm-M1xGTxGpxt0） kJ/h M1——燃烧前吸入气缸的空气量（公斤摩尔/公斤燃料） M2——燃烧产物（废气量）（公斤摩尔/公斤燃料） GT——每小时的燃料耗量（公斤/小时） t0——进入气缸前的空气温度（℃） trm——废气按流量的平均温度（℃）
48.57 96.3 152 178 269.6 361
需水量m3/h 7.01 13.93 21.8 25.5 38.66 51.85
1.39 2.78 4.36 5.1 7.73 10.36
第五章 动力部分有关技术问题
6.爆燃产生的机理和影响的因素是什么? 爆燃的表征现象:
(1) 发出金属振音（敲缸）； (2) 在轻微爆燃时，发动机功率略有增加，强烈爆燃，发动机功
1. 影响发动机燃料消耗率的因素： (1)燃料气热值 (2)转速过低 (3)各缸混合气分配不均匀 (3)空燃比 (4)点火过迟
第五章 动力部分有关技术问题
2. 发动机的能量平衡 发动机发出有效功的热冷、冷却系统的热损失、废气带走的热量、
其它损失的热等的总和就等于燃料燃烧的热能，称之为发动机的能量 平衡，用数学表达式如下：
第一章 压缩机分类
压缩机定义： 用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。从能量
的观点看压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工 作机。
第一章 压缩机分类
1.按工作原理分类 (1)容积式压缩机 (2)速度式压缩机
压缩机
容积式 速度式
活塞式 往复式
膜片式
回转式
螺杆 滚动转子 滑片
……. 离心式 透平式 轴流式
第五章 动力部分有关技术问题
3. 发动机对燃料气中H2S含量的限制及其对发动机性能的影响 整体式机组<0.157%或≤2.29克/Nm3 瓦克夏燃气发动机≤0.1%或1.47克/Nm3 济柴的天然气发动机≤20mg/Nm3或<0.0014%
H2S对发动机影响如下： (1) H2S燃烧所得到的硫化物，在一定条件下会转化为硫酸，对零部件 有腐蚀作用 (2) H2S降低发动机的抗燥能力 (3) H2S最低自燃温度为270℃，这就要求降低零部件表面的温度，这 对经济性和技术方面都带来许多麻烦